[实用新型]一种用于测试隧道初期锚喷支护承载性能的试验系统

说明书

本实用新型公开了一种用于测试隧道初期锚喷支护承载性能的试验系统，包括支撑装置，所述的支撑装置分为上、下两部分，上部分设有待测锚喷支护结构层；下部分设置有孔状加载气囊，所述的孔状加载气囊的底层通过支撑装置支撑，顶层设有孔状弹性橡胶传力层；所述的孔状加载气囊与第一动力源相连，实现该气囊的充排气；所述的第一动力源与中心控制系统相连，可实现包括但不限于单纯加卸载、循环荷载工况下的锚喷支护结构层承载性能的有效测试。

技术领域

本实用新型涉及隧道支护技术领域，尤其涉及一种用于测试隧道初期锚喷支护承载性能的试验系统。

背景技术

当前，随着各类地下工程或隧道建设规模和速度的迅猛发展，地下工程或隧道对支护结构的安全性要求也越来越高，支护结构既要保证施工期间围岩的稳定，同时还需要保证围岩长期的安全问题。当地下工程或隧道开挖后，通过利用喷射混凝土、锚杆及钢筋网所形成的锚喷支护结构是控制围岩变形破坏的一种有效初期支护手段，该种支护属于柔性支护的一种，它可一定程度上适应围岩变形，并可有效调动围岩自承能力，使围岩与支护形成一定的自承载结构，共同抵抗外部围岩的变形破坏。同时，锚喷支护还具有施工工艺简单、施工速度快、密贴性、及时性及可分性等优点，使其在隧道围岩支护工程中得到了广泛应用与推广。

在现场施工时，受开挖隧道围岩强度等级及地质条件影响，锚喷支护结构可选择单一喷射混凝土、锚杆及钢筋网进行使用，也可选取其中某几种进行联合使用。因此，锚喷支护结构作为一类支护方式，其形式也存在很多种，比如单一的锚杆、钢筋网或喷射混凝土、锚杆+钢筋网组合、锚杆+喷射混凝土组合、钢筋网+喷射混凝土组合或锚杆+钢筋网+喷射混凝土组合等。此外，受隧道循环爆破开挖震动影响或临界隧道开挖扰动效应影响，锚喷支护结构将不可避免的受到周期循环荷载或单纯加卸载等荷载作用工况的影响，这也是影响锚喷支护结构承载性能的重要因素。

然而，目前大多数学者在研究锚喷支护结构承载性能时，往往选择单一的喷射混凝土、锚杆或钢筋网进行研究，缺乏对不同组合类型下锚喷支护结构的宏观承载性能进行深入研究。而且，现有常规试验系统，也难以实现单一或不同组合类型锚喷支护结构承载性能的有效测试。

实用新型内容

本实用新型针对不同组合支护类型及不同荷载作用工况下，锚喷支护结构缺乏有效试验系统的不足，提出了一种用于测试隧道初期锚喷支护承载性能的试验系统，可对单一的锚杆、钢筋网或喷射混凝土、锚杆+钢筋网组合、锚杆+喷射混凝土组合、钢筋网+喷射混凝土组合或锚杆+钢筋网+喷射混凝土组合等不同类型锚喷支护结构进行加卸载测试。同时，借助中心控制系统和各类测试传感器，还可模拟单纯加卸载、循环加卸载等不同荷载作用工况。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种用于测试隧道初期锚喷支护承载性能的试验系统，包括支撑装置，所述的支撑装置分为上、下两部分，上部分设有待测锚喷支护结构层；下部分设置有孔状加载气囊，所述的孔状加载气囊的底层通过支撑装置支撑，顶层设有孔状弹性橡胶传力层；所述的孔状加载气囊与第一动力源相连，实现该气囊的充排气；所述的第一动力源与中心控制系统相连，可实现包括但不限于单纯加卸载、循环荷载工况下的锚喷支护结构层承载性能的有效测试。

进一步的，所述的支撑装置包括底部基座，底部基座上表面设置由F型钢板围护而成的框架结构，F型钢板朝向测试装置的内侧沿高度方向设有上、下外伸台阶翼缘，所述的上、下外伸台阶翼缘将支撑装置分隔为上、下两部分。

进一步的，所述的底部基座均匀间隔设有系列开孔，开孔位置活动设置基座孔塞。

进一步的，所述的F型钢板包括一个竖直设置的钢板，该钢板底部向外侧设置有外伸翼缘，用于和底部基座的连接，该钢板的中部设有一个向内侧沿伸的下外伸台阶翼缘，该钢板的顶部设有一个向内侧沿伸的上外伸台阶翼缘；其中上外伸台阶翼缘可沿F型钢板上下移动设置。